DE1003841B - Schutzschalter mit Sperrung und doppelter Kontrolle - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung, welche geeignet ist, ein Verbrauchsgerät für elektrische Energie vom Netz abzutrennen, wenn infolge eines Isolationsfehlers an demselben eine derart hohe Berührungsspannung auftritt, daß sie eine Gefahr für Menschen und Tiere bedeutet. Dabei ist auf ein betriebssicheres Arbeiten der zur Verwendung kommenden Schaltelemente und ein selbsttätiges Außerbetriebfallen des Schutzschalters, wenn die Schutzwirkung in Frage gestellt ist, was der Schutzschalter in seiner ureigensten Art bezwecken soll, besonders Wert gelegt.

Bei allen bisher bekannten Berührungsschutzschaltern wirkt die Fehlerstromquelle über einen Betätigungsmechanismus auf den Schalter ein. Diese Betätigungsvorrichtungen haben den Nachteil, daß sie in ihrer Mechanik zuweilen klemmen, so daß sie im Moment des Auftretens einer gefährlichen Berührungsspannung nicht ausschalten. Vielfach versagen auch die bisher bekannten Schutzschalter durch Verbrennen der Fehlerstromspule, sei es durch Einwirkung der Netzspannung, Gewittereinwirkung oder dadurch, daß beim Anstehen einer Auslöseberührungsspannung die Schaltermechanik gehemmt ist.

Solche Schutzschalter haben den Nachteil, daß, wenn die Schutzwirkung nicht mehr vorhanden ist, sie sich noch einschalten lassen, die Schutzwirkung vortäuschen und somit die Gefahren eher noch vergrößern.

Bekannt ist auch eine Ausführung, bei der zwar ein optisches Signal das Durchbrennen der Fehlerstromspule anzeigt, bei der aber die Wiedereinschaltung des Schutzschalters bei durchgebrannter Auslösespule ohne weiteres möglich ist, ohne daß der Isolationsfehler am Verbrauchsgerät beseitigt wurde, so daß die gefährliche Berührungsspannung weiter ansteht.

Bei solchen Berührungsschutzschaltern sind in der Fehlerstromspule Kupferfolienstreifen eingefügt, welche beim Durchbrennen der Fehlerstromspule den Fehlerstrom über ein zweites Relais leiten; es leuchtet hierbei eine Signalleuchte auf, doch die gefährliche Berührungsspannung steht weiterhin am zu schützenden Stromverbraucher an.

Wird das optische Signal übersehen oder das etwaige Durchbrennen der Signallampe wird nicht bemerkt, dann besteht die Gefahr, daß die vom Schutzschalter erwartete Schutzwirkung vollkommen illusorisch wird. Wenn nachfolgend bei der Lösung der gestellten Aufgaben in der Fehlerstromspule auf Wärme reagierbare eingebrachte Stoffe verwandt werden, so ist zu erwähnen, daß ein Patent bekannt ist, welches als Merkmal den Sinn hat, die Wicklung einer Spule vor Verbrennen zu schützen. Im Gegen- tung sperrt.

Schutzschalter mit Sperrung
und doppelter Kontrolle

Anmelder:

Ernst Goymann, Klostermansfeld,
Ernst-Thälmann-Str. 25

Ernst Goymann, Klostermansfeld,
ist als Erfinder genannt worden

satz dazu ist die verbrannte Spule bei der vorliegenden Erfindung das auslösende Organ. Auch ist bei den üblichen Schutzschaltungen die nach den Verbrauchsgeräten führende Schutzleitung ohne Kontrollmöglichkeit, welche, wenn sie unterbrochen ist,

ao die gesamte Schutzwirkung der Schutzschaltung illusorisch macht. Es sind zwar Schalteinrichtungen bekannt, welche auf die verschiedenste Art in galvanischer Verbindung der Schutzleitung mit der Netzleitung, mit Relais und herabgesetzten Wirkströmen über Widerstände und besonderen geteilten Spulen eine Gleichgewichts- bzw. Brückenschaltung zur Kontrolle der nach dem Verbrauchsgerät führenden Schutzleitung haben, doch besitzen diese alle nicht das Merkmal der nachstehenden Schalteinrichtung, weil diese Erfindung die Brückenschaltung nicht anwendet. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorbeschriebenen Mängel der bekannten Ausführungsformen von Berührungsschutzschaltern zu beseitigen und eine andersartige Schutzeinrichtung gegen zu hohe Berührungsspannung zu schaffen mit einfachster Form des Schaltmechanismus, mit Auslösung und vollständiger Sperrung der Einschaltmöglichkeit bei Verbrennen der Fehlerstromspule und der Kontrollmöglichkeit nach dem zu schützenden Verbrauchsgerät führenden Schutzleitung mit ungefährlichen Strömen und Spannungen und einer nicht mit der Netzleitung galvanisch verbundenen Prüfleitung zu schaffen.

Bei der Lösung dieser Aufgabe wird vorerst die nach den VDE-Vorschriften bekannte Schaltanordnung einer Schutzschaltung verwandt, doch wird erfindungsgemäß in oder an der Fehlerstromspule ein auf Wärme reagierbarer, deformierbarer Stoff oder Einrichtung angebracht, welche nach dem Ansprechen bei der Verbrennung der Fehlerstromspule,

%■■■ wenn dadurch die Schutzwirkung der gesamten Schutzschaltung nicht mehr vorhanden ist, den Schutzschalter ausschaltet und die Wiedereinschal-

609 838/296

Weiterhin wird zu der sonst bei allen bisher entwickelten Schutzschaltungen üblichen einfach verlegten Schutzleitung eine zweite Schutzleitung verwandt, welche tatsächlich in der Schutzbereitschaft einer installierten Anlage parallel zu der üblichen Schutzleitung nach dem Verbrauchsgerät doppelt vorhanden ist.

Erfindungsgemäß wird diese zweite Schutzleitung zur Prüfung der normalen Schutzleitung durch Drücken einer weiteren Prüftaste am Schutzschalter aufgetrennt, hierbei die Fehlerstromspule zwischen-

10

geschaltet und an eine durch einen Kleinstumspanner zu liefernde Prüfspannung gelegt.

Bei dieser Schaltanordnung ergeben sich folgende

Vorteile insofern, daß die Fehlerstromspule mit der 15 wird beim Verbrennen der Fehlerstromspule, welche vorgeschriebenen Ansprechspannung geprüft wird und der wichtigste Bestandteil der Schutzschaltung über-

Es sei erwähnt, daß die Funktionsprüfung mit der bekannten Prüftaste davon nicht berührt wird. Diese Prüfung arbeitet mit der Netzspannung über Vorwiderstände und läßt erkennen, ob die Hilfserdungsleitung in Ordnung ist; jedoch ist diese Prüfung nicht geeignet, die Fehlerstromspule darauf zu prüfen, ob sie schon bei der VDE-mäßigen Ansprechspannung von 24 Volt auslöst.

In den Skizzen ist ferner die Ausschalt- und Sperrvorrichtung 10 ersichtlich, welche beim Verbrennen der Fehlerstromspule wirken wird. Bringt man in oder an der Fehlerstromspule z. B. einen Faden, Zelluloid od. dgl. 11 an und verbindet dieses Auslöseorgan mit einer Sperrvorrichtung am Schalter 10, so

Montagefehler des Überbrückens der Fehlerstromspule beim Drücken der Prüftaste sofort erkannt werden. Bei dieser Funktionsprüfung wird die Prüfspannung aus einer sekundären Wicklung eines Umspannerns entnommen, und ferner ist durch das Vorhandensein einer Doppelschutzleitung im Ruhezustand der Anlage ein Sicherheitsfaktor von großer Bedeutung vorhanden.

Diese Anordnung kann noch derart ergänzt bzw. so abgewandelt werden, daß bei gegebenen Anlassen auf die stationär zu verlegende zweite Schutzleitung verzichtet wird und dafür am Schutzschalter eine Steckbuchse vorgesehen wird, welche an einem Pol der Sekundärwicklung des Kleinumspanners angeschlossen ist. Beim Eindrücken eines Steckers wird die Fehlerstromspule mit dem Anschluß H an den anderen Polanschluß der Sekundärumspannerwicklung gelegt. Nunmehr ist die Möglichkeit vorhanden, mit dem freien Ende der an den Strecker angeschlossenen Prüfleitung das zu schützende Stromverbrauchsgerät zu berühren, den Sekundärstromkreis mit Einschluß der Fehlerstromspule zu schließen und eine einwandfreie Funktion der Schaltanordnung auszuführen.

Das Neue der Erfindung liegt darin, daß mit einer unkomplizierten Schaltanordnung ohne Hilfsrelais, ohne Brückenschaltungen und ohne Verwendung von reduzierten Primärströmen und Spannungen eine ungefährliche, sichere und auch billige Schutzschaltung geschaffen ist.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung wie folgt beschrieben: Es sind zwei Skizzen aufgeführt; bei der einen Schaltanordnung wird zur Herstellung der Prüfspannung ein Kleinstumspanner verwandt, so bei der anderen Schaltanordnung wird diese Spannung aus einer zusätzlich angebrachten Wicklung auf einer Schutzhaltespule entnommen. Sonst sind beide Schaltanordnungen gleich. Die Primärwicklungen werden erst nach dem Einlegen der Schalter 1 mit eingeschaltet, die Sekundärspannungen mit den Klemmen 2 und 3 sind stets im Ruhe- und Überwachungszustand offen. Die Zusatzschutzleitung ist ohne weiteres aus den Skizzen zu ersehen; an der Zusatzprüftaste ist sie im Normalzustand über die Kontakte 4 und 5 mit der gestrichelt gezeichneten normalen Schutzleitung parallel geschaltet. Beim Drücken einer Zusatzprüftaste wird diese Verbindung aufgetrennt und die Fehlerstromspule über die Kontakte 3/6 und 2/7 mit der Wicklung der Sekundärprüfspannung in einem Stromkreis geschaltet, der Anker 8 wird angezogen und wird skizzenmäßig nach oben schnellen und den Schalter an der Falle 9 auslösen und ausschalten.

haupt ist, der eingebrachte brennbare Stoff mit verbrennen bzw. sich deformieren 'und den Schalter auslösen und, wie in den Skizzen dargestellt, den Schalter an den Vorrichtungen 12 und 13 auslösen und sperren.

Wenn nun eine stationär installierte Zusatzschutzleitung nicht vorhanden ist, kann eine andere Schaltanordnung benutzt werden, indem an dem Kontakt 3 eine Steckbuchse angeschlossen wird; beim Einstecken des Steckers werden zugleich die Kontakte 2/7 verbunden. Es sind somit die Sekundärwicklung des Prüfspanners mit der Fehlerstromspule hintereinandergeschaltet, der Kreis wird erst geschlossen, wenn mit der an dem Stecker angeschlossenen ungefährlichen Spannung von 24 V der zu schützende Verbrauchsgegenstand berührt wird, welche den Schutzschalter auslöst.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schutzschalter mit Fehlerstromspule, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an der Fehlerstromspule auf Wärmewirkung reagierende Einrichtungen vorhanden sind, welche beim Verbrennen der Fehlerstromspule, wenn die Schutzwirkung des Schutzschalters nicht mehr vorhanden ist, dermaßen auf die Schaltanordnung oder Schaltereinrichtung einwirken, daß der Schutzschalter ausschaltet und sich nicht wieder einschalten läßt.

2. Schaltanordnung mit einem Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der nach den Stromverbrauchsgeräten führenden Schutzleitung eine zusätzliche Schutzleitung verlegt ist, welche parallel zur ersteren geschaltet ist, bei der Funktionsprüfung aufgeteilt und mit der Fehlerstromspule und einer Sekundärumspannerwicklung zur Herstellung eines Stromkreises zur Prüfung der normalen Schutzleitung des angeschlossenen Stromverbrauchsgerätes verwandt wird.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schutzleitung nicht stationär verlegt ist und mittels eines Stekkers, welcher zugleich beim Einstecken die Fehlerstromspule und Sekundärwicklung hintereinanderschaltet, mit der an dem Stecker angeschlossenen Leitung über das zu schützende Verbrauchsgerät einen Prüfstromkreis bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 596 044, 729 946, 537, 739 385, 635 460.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©■609 838/296 2.57